в умовах глобальних змін клімату

Середнє Подніпров’я –  це мальовничий край, розташований у долині Дніпра. Тут, на багатих чорноземах, розкинулися безкраї поля, ліси, а сама річка несе свої води крізь мальовничі пейзажі.

Серед багатства природи цього регіону особливе місце займають земноводні – істоти, що поєднують у собі життя на суші та у воді. Ці загадкові створіння, такі як жаби, ропухи, тритони, кумки та інші, відіграють важливу роль у екосистемах, адже вони регулюють чисельність комах, а також є джерелом їжі для птахів, плазунів та інших тварин. Також ці тварини є чудовими індикаторами якості води, в якій мешкають або нерестують, а також покращують якість води.

На жаль, у наш час земноводні Середнього Подніпров’я стикаються з численними загрозами. Їхні ключові оселища руйнуються через антропогенну діяльність, а чисельність різко скорочується через забруднення, появу інвазивних видів та зміни клімату.

Чому земноводні такі вразливі, які фактори впливають на них та їм загрожують?

• Вони мають чутливість до стану навколишнього середовища: земноводні мають ніжну шкіру, через яку в тому числі відбувається процес дихання, і всі вони дуже чутливі до забруднення води та ґрунту і вважаються біоіндикаторами навколишнього середовища.
• Загрожує руйнація та трансформація оселищ: знищення водно-болотних угідь, вирубка лісів та розорювання степів позбавляють земноводних місць для життя, розмноження та зимівлі.
• Загрожують інвазійні види: чужорідні хижаки, такі як ротань–головешка та сонячний окунь, становлять серйозну загрозу для земноводних.
• Загрожують зміни клімату: зміна температурних режимів та опадів негативно впливає на життєвий цикл земноводних.

На теренах Середнього Подніпров’я, де ми живемо, можна зустріти 13 видів земноводних (клас Amphibia), як хвостатих (ряд Urodela), так і безхвостих (ряд Anura) (Рис. 1)  істот, що живуть як у воді, так і на суші. Ці дивовижні тварини відіграють важливу роль в екосистемах та покращують якість води, але, на жаль, багато з них опинилися під загрозою через зміну клімату та прямо чи опосередковано через діяльність людини.

Хто ж мешкає у мальовничому краї Середнього Подніпров’я?

• Тритони: звичайний Lissotriton vulgaris (Linnaeus, 1758) та гребінчастий Triturus cristatus (Laurenti, 1768). Їх легко впізнати за довгим хвостом. Тритони обирають для життя різні водойми: гребінчастий любить лісові озера, а звичайний – відкриті водойми, канали та навіть калюжі.

• Зелені жаби: озерна Pelophylax ridibundus (Pallas, 1771), ставкова lessonae (Camerano, 1882) та їстівна Pelophylax esculentus (Linnaeus, 1758). Зелені жаби люблять озера та річки, і їх можна побачити майже в кожній водоймі.
• Бурі жаби: трав’яна Rana temporaria Linnaeus, 1758) та гостроморда Rana arvalis Nilsson, 1842. Ці пуголовки, що перетворюються на красунь-жаб, також обирають різні місця для життя. Трав’яні жаби надають перевагу вологим лісам, а гостроморді – екотонним^[1] ділянкам з деревами та кущами, та відкритим ділянкам. Для нересту обирають лісові водойми, потічки та канали зі слабопроточною водою.

• Ропухи: сіра Bufo bufo (Linnaeus, 1758) та зелена Bufotes viridis (Laurenti, 1768). Сіра ропуха любить вологі ліси та яри, а зелена – луки, вирубки, сади та городи. Ці земноводні вміють добре маскуватися і ховаються вдень у норах.
• Часничниці: звичайна Pelobates fuscus (Laurenti, 1768) та Палласа P. vespertinus (Pallas, 1771). Їх можна зустріти на полях, у садах та на городах. Ці земноводні вміють рити нори і ховаються там у денний час.
• Райка східна Hyla orientalis (Bedriaga, 1890): невелика жаба, що живе на деревах та в очеретах. Її можна знайти в нещільних насадженнях листяних дерев, де вона маскується під листя.
• Кумка червоночерева Bombina bombina (Linnaeus, 1761):  темно-коричнева невеличка жаба  з характерною бугристою шкірою та яскраво-червоним черевцем. Її можна зустріти у водоймах зі стоячою водою.

Рис. 1. Амфібії Середнього Подніпров’я. (Фото Некрасової О.Д.)

Чому земноводні потребують нашої допомоги?

Зміна клімату та антропогенний вплив негативно впливають на земноводних. Зникають їхні природні місця проживання, забруднюються водойми, з’являються невідомі раніше або зовсім нехарактерні для нашого регіону захворювання.

Ось декілька ключових наслідків зміни клімату для амфібій:

1. Зміна гідрологічного режиму у гідросистемах:

• Зміна рівня води: коливання рівня води у водоймах, де мешкають амфібії, може негативно впливати на їх розмноження та виживання. Зменшення весняно-літніх опадів може призвести до скорочення доступних місць для нересту, а також до зниження вологості в середовищі, що негативно впливає на розвиток пуголовків. Деякі річки пропадають (висихають), що призводить до зникнення амфібій (Рис. 2).
• Зміна вологості ґрунту: зміна вологості ґрунту може впливати на доступність місць розмноження та  зимівлі.

2. Зміна температурного режиму:

• Підвищення температури: зростання температури може призводити до змін у фенології (часу розмноження та активності), а також до порушення терморегуляції та водного балансу амфібій.
• Екстремальні погодні явища: спекотні та посушливі періоди, а також екстремальні морози можуть призводити до загибелі тварин.

Інвазивні види: це нове лихо для земноводних Середнього Подніпров’я?

Інвазивні види – це види, які не є аборигенними для певної екосистеми, зі значною здатністю до експансії, які розповсюджуються природним шляхом або за допомогою людини й становлять значну загрозу для флори й фауни певних екосистем.

Наприклад, ротань–головешка Perccottus glenii (Dybowski, 1877) – хижа риба, яка нещодавно з’явилася в Україні і вже становить серйозну загрозу для місцевих земноводних (Рис. 3).

Де ж ротань поширений?

Більша частина Середнього Подніпров’я є сприятливою для виживання ротаня–головешки.

Чим небезпечний ротань для земноводних?

Ротань їсть ікру, личинки, пуголовків та молодь амфібій, що може призвести до значного зменшення їх чисельності.

Які ж прогнози?

На жаль, наші дослідження та прогнози, створені завдяки геоінформаційному моделюванню (ГІС–моделюванню), показують, що через поширення ротаня–головешки чисельність двох найпоширеніших видів тритонів (L. vulgaris і T. cristatus, Рис. 4) в Середньому Подніпров’ї буде зменшуватися. Тому необхідно розробити плани управління для захисту місцевих видів герпетофауни^[2], враховуючи вагомий вплив інвазійних видів і суворо контролюючи їх подальше поширення.

Що ж робити?

Для захисту земноводних від ротаня–головешки запропоновані передові практики для боротьби з P. glenii та захисту місцевих тритонів:

• Проводити освітню роботу з населенням, щоб люди розуміли небезпеку цього інвазивного виду.
• Контролювати зарибнення водойм мальками промислових видів риб, щоб не допустити ротаня та інші інвазивні види.
• Заборонити продаж ротаня на онлайн-ринках.
• Регулярно видаляти ротаня зі ставків.
• Створювати ізольовані водойми, де ротань не зможе жити.

Ще інвазивні види можуть переносити хвороби, які можуть бути небезпечними для земноводних.

Грибкове захворювання хітридіомікоз: чи загрожує він земноводним Середнього Подніпров’я?

Хітридіомікоз – це грибкове захворювання, яке вражає амфібій по всьому світу. Цей грибок, Batrachchytrium dendrobatidis (Bd), може бути смертельним для земноводних, оскільки вражає їхню шкіру і таким чином значно ускладнює шкірне дихання, а також руйнує саму шкіру, спричинюючи багато побічних захворювань і знижуючи імунітет.

На щастя, наше нове дослідження показує, що регіон Середнього Подніпров’я не є сприятливим для розповсюдження хітридіомікозу. Це пов’язано з декількома факторами, включаючи:

• Клімат: Середнє Подніпров’я має відносно холодний і сухий клімат, який не сприятливий для грибка Bd.
• Рослинність: регіон має багато лісів, які не є сприятливим середовищем для грибка.
• Антропогенний вплив: діяльність людини, така як вирубка лісів, зміна мікроклімату може сприяти поширенню грибка в Середньому Подніпров’ї.

Це дослідження є гарною новиною, адже воно показує, що земноводні Середнього Подніпров’я не піддаються високому ризику зараження хітридіомікозом. Так, за результатами ГІС–моделювання Середнє Подніпров’я видається регіоном, де ця хвороба не має потенційно найбільш сприятливих біокліматичних чинників для свого розповсюдження (Рис. 5). Результати цього дослідження можуть стати основою для розробки стратегічної програми нагляду та моніторингу популяцій земноводних в Україні та пов’язаних із ними загроз (включаючи Bd), а також для розробки пріоритетів для захисту унікальних регіонів і таксонів^[3].

Отже, існують серйозні побоювання щодо зменшення популяцій амфібій у Східній Європі, зокрема на території України. Це свідчить про загрозу для біорізноманіття та екосистем у цілому. Основними факторами, які спричиняють зменшення популяцій амфібій та інших тварин, є втрата оселищ та місць існування через антропогенне навантаження, забруднення водойм, кліматичних змін, поширення інвазивних видів, паразитів та інфекцій. Збереження амфібій та їхніх оселищ стає важливою проблемою для збереження біорізноманіття. Це передбачає необхідність впровадження спеціальних заходів захисту, реконструкції та відновлення природних середовищ.

Подальші дослідження та моніторинг популяцій амфібій і їхніх середовищ є критично важливими для забезпечення успішного збереження. Це допоможе зрозуміти динаміку змін, ідентифікувати пріоритетні області для захисту та розробки ефективних стратегій управління. Як наслідок проведення численних моніторингових досліджень, випадкових спорадичних знахідок та ГІС-моделювання, наземної верифікації останніх, можна констатувати, що не зважаючи на інтенсивну антропогену трансформацію та наслідки війни, Середнє Подніпров’я має багатий природоохоронний потенціал для збереження амфібій як однієї з найбільш вразливих груп хребетних. І саме цей потенціал необхідно буде реалізувати шляхом створення нових об’єктів природно-заповідного фонду України, Смарагдової Мережі (аналог міжнародної мережі «NATURA 2000», https://emerald.net.ua/), запуску проектів з реінтродукції рідкісних тварин та сталого розвитку природних територій (аналогічно з міжнародними проектами по реінтродукції тварин у різних країнах Європи, https://emysr.cnrs.fr), особливо тих, що після перемоги України будуть небезпечними для використання людиною. Міжнародні ініціативи, такі як Бернська конвенція та програма «NATURA 2000», відіграють важливу роль у захисті амфібій та їхніх оселищ. Співробітництво між країнами та регіонами може сприяти здійсненню ефективних заходів збереження.

Загалом, захист амфібій та їхніх природних оселищ є важливим завданням для збереження біорізноманіття та стабільності екосистем у всій Європі за для збереження екологічної рівноваги у майбутньому.

Ми вдячні проекту Emys–R за підтримку у рамках спільного конкурсу Biodiversa+ та Water JPI на дослідні проекти в рамках Cofund BiodivRestore ERA–NET (GA N°101003777) з ЄС та фінансовій організації Національна дослідницька агенція (ANR, Франція, ANR–21–BIRE–0005), Федеральне міністерство освіти та наукових досліджень (BMBF, Німеччина), Державне агентство розвитку освіти (VIAA, Латвія) та Національний науковий центр (ННЦ, Польща), а також вдячні програмі – PAUSE ANR Ukraine.

^[1] Екотон являє собою перехід між двома і більше різними угрупованнями, наприклад між лісом і лугом
^[2] Герпетофауною називають сукупність видів плазунів та земноводних, які населяють певну територію
^[3] Таксон – група організмів, пов’язаних між собою спільними ознаками та властивостями

Нєкрасова О.Д., Інститут зоології імені І. І. Шмальгаузена НАН України, Страсбурзький університет, CNRS, IPHC UMR 7178, Страсбург, Франція, Даугавпілський університет, Даугавпілс, Латвія,
Марущак О.Ю., Інститут зоології імені І. І. Шмальгаузена НАН України, Страсбурзький університет, CNRS, IPHC UMR 7178, Страсбург, Франція,
Жорж Ж.-І., Страсбурзький університет, CNRS, IPHC UMR 7178, Страсбург, Франція